La refrigerazione è il metodo per ottenere e mantenere un impianto (locale, prodotto, ecc.) ad una temperatura inferiore a quella dell'ambiente .
Ci sono diversi modi per prendere freddo . Il principio risiede sempre in un trasferimento di calore ( calorie ), dall'impianto da raffreddare e verso l'ambiente.
Le due tecnologie più utilizzate su larga scala sono:
Queste tecnologie coinvolgono un refrigerante la cui vaporizzazione assorbe calore. Da1 ° ottobre 2000, è vietato fare scorta di CFC (R12 - Diclorodifluorometano - CCl 2 F 2 ). Da1 ° gennaio 2001, è vietato l'utilizzo di CFC anche per effettuare interventi su unità ermetiche. Questo fluido è stato sostituito da R-134a ( 1,1,1,2-tetrafluoroetano CH 2 F-CF 3 ) (gas di sostituzione).
Questa tecnologia è utilizzata nella stragrande maggioranza dei frigoriferi domestici e in molte applicazioni industriali.
I sistemi di compressione utilizzano quattro elementi per il ciclo frigorifero: il compressore , il condensatore, la valvola di espansione (capillare nel caso di un frigorifero domestico) e l'evaporatore. La relazione pressione-temperatura viene utilizzata per consentire il cambio di stato del refrigerante. Il vapore del refrigerante viene compresso per consentire la condensazione a temperatura ambiente. Si raffredda nel condensatore e si liquefa. La valvola di espansione permette poi di portare il liquido refrigerante ad una pressione sufficientemente bassa da farlo evaporare nell'evaporatore captando il calore presente, il che fa abbassare la temperatura nel locale dove si trova l'aria evaporatore. Il fluido vaporizzato ritorna al compressore e il ciclo ricomincia.
A causa dei notevoli investimenti che richiede, questa tecnologia viene utilizzata principalmente su larga scala per la realizzazione di reti di refrigerazione o teleraffreddamento . Il suo vantaggio è che è essenzialmente alimentato da una fonte di calore. Per la pompa è richiesto un minor consumo di elettricità.
In tali dispositivi, il fluido di ricircolo è la miscela di un refrigerante e di un adsorbente (per la coppia H 2 O / NH 3 , il refrigerante è l'ammoniaca, per la coppia LiBr / H 2 O , il refrigerante è l'acqua). Il ciclo inizia con la distillazione di questa miscela nel "generatore", per produrre refrigerante puro e una soluzione in grado di assorbirlo. Il refrigerante liquido viene espanso a bassa pressione. Quindi vaporizza e provoca la refrigerazione. I vapori di refrigerante avanzano verso l'assorbitore per essere assorbiti da una doccia della soluzione proveniente dal generatore. Questa nuova soluzione ricca di refrigerante viene compressa tramite pompa e reiniettata nel generatore per essere nuovamente distillata.
I frigoriferi ad effetto peltier presentano numerosi vantaggi (assenza di parti in movimento ad eccezione della ventola, funzionamento in qualsiasi direzione, assenza di sostanze chimiche potenzialmente pericolose, insensibilità agli urti, ecc.), che porta al loro utilizzo in situazioni nomadi (automobili, ecc.).
Lo svantaggio principale di questi frigoriferi è la loro inefficienza a causa della bassa efficienza di conversione potenza/calore.
I mesopotamici usavano fosse riempite di ghiaccio per conservare la carne. I Greci e i Romani accumulavano ghiaccio e neve in inverno in profonde fosse, ricoperte di paglia. La carne conservata in questi primitivi refrigeratori rimaneva fresca fino all'estate, senza bisogno di salarla o affumicarla.
Al XVI ° secolo, refrigeratori indigeni del Perù a scavare nel terreno, prima dell'arrivo degli europei. Si contrappone sistema è stato utilizzato in tutta Europa a partire dal XVII ° secolo. I commercianti vendevano gelati di montagna.
Alla corte del Re Sole , l'evaporazione dell'etere veniva utilizzata per raffreddare le creme di frutta.
Nel 1755 , lo scozzese William Cullen ottenne un po' di ghiaccio dal vapore acqueo in una campana a vuoto.
Nel XIX ° secolo, dispositivi di raffreddamento, sono stati utilizzati contenitori isolati per i blocchi di ghiaccio periodicamente aggiornata,. Prima dell'era industriale, era soprattutto la commercializzazione del gelato che permetteva ai ricchi di avere prodotti conservati o consumati a bassa temperatura.